题目的主要信息:

  • 给定一个二叉树root和一个整数值 sum ,求该树有多少路径的的节点值之和等于 sum
  • 路径定义不需要从根节点开始,也不需要在叶子节点结束,但是一定是从父亲节点往下到孩子节点,如下图所示:

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方法一:两次dfs

具体做法:

可以使用两次dfs解决,第一次dfs遍历二叉树每个结点,每个结点都作为一次根结点,第二次dfs遍历以每个结点为根的子树,查找该子树是否有路径和等于目标值的。

class Solution {
public:
    int res = 0;
    void dfs(TreeNode* root, int sum){ //dfs查询以某结点为根的路径数
        if(root == NULL)
            return;
        if(sum == root->val) //符合目标值
            res++;
        dfs(root->left, sum - root->val); //进入子节点继续找
        dfs(root->right, sum - root->val);
    }
    int FindPath(TreeNode* root, int sum) { //dfs 以每个结点作为根查询路径
        if(root == NULL) //为空则返回
            return res;
        dfs(root, sum); //查询以某结点为根的路径数
        FindPath(root->left, sum); //以其子结点为新根
        FindPath(root->right, sum);
        return res;
    }
};

复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n2)O(n^2),其中nn为二叉树的结点数,两层dfs嵌套递归
  • 空间复杂度:O(n)O(n),每层dfs最深递归栈都只有nn

方法二:一次dfs+哈希表

具体做法:

两次dfs有些浪费,可以一次dfs解决。在进入以某个结点为根的子树中,向其中添加到该节点为止的路径和进入哈希表中,相当于每次分枝下都有前面各种路径和,相当于我只要查找哈希表就可以找到从中间截断的路径,而遍历完这个分枝后依次删除这个分枝在哈希表中记录的路径和,避免影响别的分枝,只有公共分枝的路径和才会一直记录在哈希表中。

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class Solution {
public:
    unordered_map<int, int> mp; //记录路径和及条数
    int dfs(TreeNode* root, int sum, int last){ //last为到上一层为止的累加和
        if(root == NULL) //空结点直接返回
            return 0;
        int res = 0;
        int temp = root->val + last; //到目前结点为止的累加和
        if(mp.find(temp - sum) != mp.end())  //如果该累加和减去sum在哈希表中出现过,相当于减去前面的分支
            res += mp[temp - sum]; //加上有的路径数
        mp[temp]++; //增加该次路径和
        res += dfs(root->left, sum, temp); //进入子结点
        res += dfs(root->right, sum, temp); 
        mp[temp]--; //回退该路径和,因为别的树枝不需要这边存的路径和
        return res;
    }
    int FindPath(TreeNode* root, int sum) { 
        mp[0] = 1; //路径和为0的有1条
        return dfs(root, sum, 0);
    }
};

复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n)O(n),其中nn为二叉树的结点数,一次dfs
  • 空间复杂度:O(n)O(n),哈希表大小及递归栈最大为nn